Choisir la bonne voie à suivre dans un métier d'outilleur en pleine mutation

May 13, 2023

Selon les propriétaires de l'entreprise, Tim et Mike Rietsma, la stratégie de croissance de True Die Inc. à Zeeland, dans le Michigan, pourrait être liée à l'avenir du commerce des moules et des matrices lui-même.

Tim Rietsma et son frère Mike ont ouvert leur atelier de moules et de matrices en 2000 dans le but de perpétuer le fier héritage de leur profession en matière de fabrication d'outils qualifiés. Mais avec l'adoption de la technologie évolutive des machines-outils, de nouvelles façons de faire sont apparues, et bientôt les frères ont dû faire face à un défi inattendu pour leur entreprise et leurs idéaux.

Le métier d'outilleur a changé. Les outilleurs qualifiés se font rares. Alors que le métier avait toujours été basé sur le développement d'outilleurs qualifiés et polyvalents, les écoles techniques commençaient à former des candidats pour des emplois dans le fonctionnement de base des machines.

Il ne fallut pas longtemps avant que Mike Rietsma fasse remarquer à son frère Tim : "Tu sais, on ne voit plus de forgerons non plus, à moins d'aller dans un musée."

Tim Rietsma a déclaré : « Lorsque nous avons lancé notre entreprise, j'avais quinze ans d'expérience dans la construction de moules et mon frère avait vingt ans d'expérience dans la construction de matrices d'emboutissage. L'outilleur que nous avions dans les années 1990, je ne pense pas que nous reverrons jamais ce genre de personne.

La technologie a un double avantage

Contour Tool & Engineering, le nom d'origine de la société, a récemment été changé en True Die avec un nouvel investissement dans la propriété, l'ajout de nouvelles capacités d'outillage de produits ronds et un engagement renouvelé envers le commerce de la fabrication d'outils. En tant que Contour Tool, la société a été une ressource unique pour les équipementiers ayant besoin d'une connaissance et d'une approche intégrées pour la construction de moules pour les pièces en plastique moulées par injection. Comme True Die, Inc., la direction affirme que l'héritage de l'entreprise peut désormais être mieux exploité.

"Lorsque nous concevons et usinons un outil, nous pensons à ce qui entre dans la pièce finie", explique Tim Rietsma. "Nous voyons un problème à n'importe quelle étape et nous pouvons le résoudre. Une fois que c'est fait, le reste est l'usinage. Des services de placement sont venus me proposer leurs services. Je leur dis que j'ai besoin d'un mouliste ou d'un constructeur de matrices. Ils reviennent avec quelqu'un qui est allé à l'école technique et qui sait comment faire fonctionner une machine de base pour couper une pièce. Ensuite, ils disent : « Eh bien, c'est ce que vous faites ici, n'est-ce pas ? Découper des pièces ? »

Pour l'équipe de direction de True Die, deux voies de décision ont émergé : investir dans des machines de base plus récentes qui permettent à un opérateur de machine de couper une pièce, ou investir dans des ensembles de machines/commandes plus performants qui permettent aux employés de développer leurs compétences, leur carrière et l'entreprise.

En 2014, l'entreprise achète sa première machine ROMI, pilotée par sa première CNC Siemens. Le centre d'usinage vertical ROMI D1000AP était équipé du package de commande et d'entraînement Siemens Sinumerik 828D.

"Au départ, nous voulions une vitesse et une précision supérieures", se souvient Tim Rietsma. "Avec les moules, vous coupez les deux moitiés de l'outil, puis les deux moitiés doivent s'emboîter étroitement l'une dans l'autre à moins d'un millième de pouce. Si votre machine ne peut pas le faire, vous devez passer beaucoup de temps avec une meuleuse à main sur un établi."

La suppression du meulage d'établi s'est avérée être l'un des retours sur investissement immédiats de l'investissement de ROMI-Siemens. Les écarts de précision et de qualité de surface liés à la rectification ont rapidement été évités et la rentabilité de l'entreprise a été stimulée par l'augmentation de la capacité de débit.

"Il y a trois ans, la plupart de nos travaux de surfaçage étaient effectués à une vitesse d'alimentation d'environ cinquante à soixante pouces par minute", explique Rietsma. "Avec la combinaison Siemens et ROMI, certaines de nos vitesses d'avance ont déjà approché deux cents pouces par minute ; et ce qui sort de la machine est une pièce coupée en beaucoup moins de temps, et qui offre une qualité élevée répétée au client."

Le nouvel ensemble machine/commande a généré d'autres retours importants pour l'entreprise qui continue d'améliorer chaque jour l'investissement.

Forage en une seule passe

Le centre d'usinage vertical ROMI D1000AP dispose d'un refroidissement intégré lors du perçage à grande vitesse. Le liquide de refroidissement circule à travers le foret pour évacuer les copeaux de métal et les éloigner des flûtes. Les forets en carbure durent beaucoup plus longtemps et les cycles de perçage ont été réduits de cinq minutes à trente secondes.

Désormais, l'atelier peut percer un trou en une seule passe, plutôt que de répéter des passes de haut en bas pour éliminer les copeaux de métal du trou et de la mèche. "Ainsi, le prix d'un outil peut être cité à vingt-cinq dollars pour chacun des cinq trous", explique Tim Rietsma. "Quel que soit le rythme en cours, nous pouvons produire cinq de ces trous dans le temps qu'il fallait pour en produire un."

Cette caractéristique à elle seule donne à True Die, Inc. la flexibilité d'augmenter les marges de l'entreprise ou de tarifer stratégiquement les travaux pour gagner de nouvelles affaires, et parfois les deux.

Plus rapide jusqu'à la finÀ chaque tournant, les professionnels des moules et des matrices de True Die ont découvert quelque chose de remarquable à propos de la CNC Sinumerik 828D qui pilote leur nouveau centre d'usinage ROMI.

Une découverte importante a été la possibilité de programmer la machine pour minimiser le temps nécessaire pour couper une pièce. Une fonction appelée "Advance Surface" permet à l'atelier d'optimiser la vitesse, la précision et la qualité de la surface de coupe du moule pour un mouvement d'usinage plus efficace. Ainsi, par exemple, la vitesse de la machine (vitesse) peut être réduite lorsque la trajectoire de l'outil nécessite la coupe précise d'angles vifs (précision) et accélérée lors de l'usinage à travers des coupes grossières pour produire une pièce aux exigences de finition exactes (qualité de surface).

"C'est une fonctionnalité qui dépasse tous les contrôles que j'ai jamais vus", déclare Rietsma. "Avec quelques clics courts sur la commande, je peux dire à la machine qu'un bloc particulier n'est pas si pointilleux sur la tolérance. Je peux en effet dire "ouvrez la tolérance" et cela augmentera la vitesse de la machine tout au long de cette séquence. Nous pouvons obtenir la finition de surface requise par le moule et la vitesse maximale de la machine en même temps. "

Au-delà de la facilité d'utilisation Presque toutes les marques de CNC sur le marché prétendent être faciles à utiliser, mais voir c'est croire, dit Tim Rietsma. "Siemens a surpassé tous ses concurrents. La CNC a un support graphique complet. Vous voyez ce que vous faites pendant que vous mettez dans un programme. Avec beaucoup d'autres commandes, vous regardez le livre en essayant de comprendre ce que les choses signifient."

Cela dit, investir dans une commande Siemens plus facile à utiliser qui pilote une machine ROMI avancée n'était pas la fin du jeu pour True Die, Inc. Les objectifs les plus importants étaient l'habilitation du personnel de l'atelier, l'amélioration de l'entreprise et la contribution à une profession de fabricant d'outils fondée sur le développement des connaissances et des compétences.

Au-delà du « conversationnel », l'investissement de Siemens-ROMI permet aux employés du magasin de développer leurs connaissances et leurs compétences. "Nous apprenons toujours sur la machine, apprenant chaque semaine", déclare Tim Rietsma. "Lorsque la machine a touché le sol, nous devions fabriquer des pièces. Nous n'avions pas le temps d'apprendre la CNC. Et puis, au fil des semaines, nous en apprenons un peu plus. Le ciel est la limite avec la Sinumerik 828D."

D'autres retours prouvés sur l'investissement machine/commande ont été la production plus rapide de moules de qualité constante ; tirer parti de leur nouvelle flexibilité pour produire différentes pièces pour différents types de clients sur la même machine ; la possibilité de nommer et d'appeler n'importe lequel des outils du porte-outil ; réduire la coupe des nervures du moule d'un processus EDM hors ligne de 20 heures à un processus de fraisage de 1,5 heure sur la machine ; éliminant les heures de temps de redémarrage "homing" le matin grâce à un codeur absolu Siemens qui conserve le réglage précédent exact ; et pouvoir télécharger des fichiers Haas et Fanuc antérieurs dans la commande Siemens sans perte et avec une plus grande flexibilité d'usinage à gagner.

Regarder vers l'avant Brian Brown, propriétaire et président de True Die, Inc., est particulièrement fier de la position et des perspectives de l'entreprise sur la formation des outilleurs. Compagnon outilleur lui-même, il se passionne pour la protection et la croissance du commerce grâce à l'adoption de technologies plus habilitantes et d'une éducation plus solide.

"Notre entreprise a un programme d'apprentissage certifié par l'État", souligne Brown. "Et notre activité est portée par des entreprises comme Siemens et ROMI, qui comprennent les défis de notre industrie. Pour améliorer encore notre marché/offre de produits, nous venons d'acheter notre deuxième ROMI pour usiner des outils ronds pour l'industrie de l'emboutissage profond... un tour C420 avec une commande Sinumerik 828D qui sera utilisée strictement pour le tournage dur.

Cette approche minimisera le besoin de rectifier les outils ronds ID/OD après le traitement thermique. Le tournage dur peut conserver des finitions de surface et des tolérances comparables au meulage, mais c'est un processus beaucoup plus efficace."

Le métier d'outilleur a peut-être changé, mais pour True Die, Inc., la voie à suivre consiste à investir dans une technologie plus ouverte qui renforcera les connaissances et les compétences, encouragera la pensée inventive et récompensera les travailleurs soucieux de leur carrière qui apportent de nouvelles idées à l'atelier.

Contrôleur à microprocesseur dédié à une machine-outil permettant la création ou la modification de pièces. La commande numérique programmée active les servos et les entraînements de broche de la machine et contrôle les différentes opérations d'usinage. Voir DNC, commande numérique directe ; CN, commande numérique.

Fluide qui réduit l'accumulation de température à l'interface outil/pièce pendant l'usinage. Prend normalement la forme d'un liquide tel que des mélanges solubles ou chimiques (semi-synthétiques, synthétiques) mais peut être de l'air sous pression ou un autre gaz. En raison de la capacité de l'eau à absorber de grandes quantités de chaleur, elle est largement utilisée comme liquide de refroidissement et véhicule pour divers composés de coupe, le rapport eau-composé variant selon la tâche d'usinage. Voir liquide de coupe ; fluide de coupe semi-synthétique; fluide de coupe à base d'huile soluble; liquide de coupe synthétique.

Processus qui vaporise des matériaux conducteurs par l'application contrôlée d'un courant électrique pulsé qui circule entre une pièce et une électrode (outil) dans un fluide diélectrique. Permet d'usiner des formes avec une grande précision sans les contraintes internes que l'usinage conventionnel génère souvent. Utile dans la fabrication de matrices.

Taux de changement de position de l'outil dans son ensemble, par rapport à la pièce lors de la coupe.

Rainures et espaces dans le corps d'un outil qui permettent l'enlèvement des copeaux et l'application de liquide de coupe au point de coupe.

Usinage avec plusieurs fraises montées sur un même arbre, généralement pour coupe simultanée.

Opération d'usinage dans laquelle la matière est enlevée de la pièce par une meule abrasive motorisée, une pierre, une bande, une pâte, une feuille, un composé, une boue, etc. Prend diverses formes : meulage de surface (crée des surfaces planes et/ou carrées) ; meulage cylindrique (pour les formes cylindriques et coniques externes, les filets, les contre-dépouilles, etc.); meulage sans centre; chanfreinage; meulage de filets et de formes; meulage d'outils et de fraises; broyage désinvolte; rodage et polissage (meulage avec des grains extrêmement fins pour créer des surfaces ultra lisses); honing; et meulage de disque.

Coupe en un seul point d'une pièce dont la valeur de dureté est supérieure à 45 HRC.

Valeur qui fait référence à la distance d'avance linéaire de la pièce ou de la fraise en 1 minute, définie comme suit : ipm = ipt 5 nombre de dents effectives 5 tr/min. Également connu sous le nom d'alimentation de table ou d'alimentation de machine.

Machine de tournage capable de scier, fraiser, meuler, tailler des engrenages, percer, aléser, aléser, fileter, dresser, chanfreiner, rainurer, moleter, filer, tronçonner, rétreinte, coupe conique, coupe à came et excentrique, ainsi que tournage pas à pas et droit. Se présente sous une variété de formes, allant du manuel au semi-automatique en passant par l'entièrement automatique, les principaux types étant les tours à moteur, les tours de tournage et de contournage, les tours à tourelle et les tours à commande numérique. Le tour à moteur se compose d'une poupée et d'une broche, d'une poupée mobile, d'un banc, d'un chariot (avec tablier) et de glissières transversales. Les caractéristiques comprennent des leviers de sélection de vitesse (vitesse) et d'alimentation, un porte-outil, un support composé, une vis mère et une vis mère d'inversion, un cadran de filetage et un levier de déplacement rapide. Les types de tours spéciaux comprennent les machines à broche traversante, à arbre à cames et à vilebrequin, à tambour et rotor de frein, à filer et à canon de fusil. Les tours d'outillage et d'établi sont utilisés pour les travaux de précision; le premier pour les travaux d'outillage et de matrices et tâches similaires, le second pour les petites pièces (instruments, montres), normalement sans alimentation électrique. Les modèles sont généralement désignés en fonction de leur "oscillation" ou de la pièce de plus grand diamètre pouvant être tournée ; la longueur du lit ou la distance entre les centres ; et la puissance générée. Voir machine à tourner.

Machine-outil CNC capable de percer, aléser, tarauder, fraiser et aléser. Vient normalement avec un changeur d'outils automatique. Voir changeur d'outils automatique.

Opération d'usinage au cours de laquelle du métal ou un autre matériau est enlevé en appliquant de la puissance à une fraise rotative. En fraisage vertical, l'outil de coupe est monté verticalement sur la broche. En fraisage horizontal, l'outil de coupe est monté horizontalement, soit directement sur la broche, soit sur un arbre. Le fraisage horizontal est en outre décomposé en fraisage conventionnel, où la fraise tourne dans le sens opposé à la direction d'alimentation, ou "vers le haut" dans la pièce à usiner; et le fraisage en montée, où la fraise tourne dans le sens de l'avance, ou "vers le bas" dans la pièce. Les opérations de fraisage comprennent le fraisage plan ou surfacique, le fraisage en bout, le surfaçage, le fraisage d'angle, le fraisage de forme et le profilage.

Montant minimum et maximum qu'une dimension de la pièce est autorisée à varier par rapport à une norme établie tout en restant acceptable.

La pièce est maintenue dans un mandrin, montée sur une plaque frontale ou fixée entre les centres et tournée tandis qu'un outil de coupe, normalement un outil à pointe unique, y est introduit le long de sa périphérie ou à travers son extrémité ou sa face. Prend la forme d'un tournage rectiligne (coupe le long de la périphérie de la pièce); tournage conique (création d'un cône); tournage pas à pas (tournage de diamètres différents sur la même pièce) ; chanfreiner (chanfreiner un bord ou un épaulement); parement (coupe sur une extrémité); filetages tournants (généralement externes mais peuvent être internes); ébauche (enlèvement de métal à grand volume); et la finition (coupes légères finales). Réalisé sur tours, centres de tournage, mandrins, visseuses automatiques et machines similaires.